stringtranslate.com

Средняя околоземная орбита

Сравнение размеров орбит созвездий GPS , ГЛОНАСС , Галилео , Бэйдоу-2 и Иридиум , Международной космической станции , космического телескопа Хаббл и геостационарной орбиты (и ее орбиты-кладбища ) с радиационными поясами Ван Аллена и Землей в масштабе. [а]
Орбита Луны примерно в 9 раз больше геостационарной орбиты. [b] (В файле SVG наведите указатель мыши на орбиту или ее метку, чтобы выделить ее; щелкните, чтобы загрузить ее статью.)
Масштабная схема низкой, средней и высокой околоземной орбиты

Средняя околоземная орбита ( MEO ) — это околоземная орбита с высотой выше низкой околоземной орбиты (LEO) и ниже высокой околоземной орбиты (HEO) — от 2000 до 35 786 км (от 1243 до 22 236 миль) над уровнем моря. [1]

Граница между MEO и LEO — это произвольная высота, выбранная общепринятым соглашением, тогда как граница между MEO и HEO — это определенная высота геосинхронной орбиты , на которой спутнику требуется 24 часа, чтобы облететь Землю, то есть тот же период, что и у Земли. вращение. Все спутники на средней околоземной орбите имеют орбитальный период менее 24 часов, при этом минимальный период (для круговой орбиты на наименьшей высоте средней околоземной орбиты) около 2 часов. [2]

Спутники на орбитах MEO подвергаются воздействию давления солнечной радиации, которое является доминирующей негравитационной возмущающей силой. [3] К другим возмущающим силам относятся: альбедо Земли , тяга навигационной антенны и тепловые эффекты, связанные с повторным тепловым излучением.

Регион MEO включает две зоны энергичных заряженных частиц над экватором, известные как радиационные пояса Ван Аллена , которые могут повредить электронные системы спутников без специальной защиты. [4]

Среднюю околоземную орбиту иногда называют средней околоземной орбитой [1] или промежуточной круговой орбитой ( ICO ). [2]

Приложения

Особое значение имеют две средние околоземные орбиты. Спутник на полусинхронной орбите на высоте примерно 20 200 километров (12 600 миль) имеет орбитальный период 12 часов и каждый день проходит над одними и теми же двумя точками на экваторе. [1] Эта надежно прогнозируемая орбита используется созвездием Глобальной системы позиционирования (GPS) . [2] Другие навигационные спутниковые системы используют аналогичные средние околоземные орбиты, включая ГЛОНАСС (с высотой 19 100 километров, 11 900 миль), [5] Galileo (с высотой 23 222 километра, 14 429 миль) [6] и BeiDou (с высотой протяженность 21 528 километров 13 377 миль). [7]

Орбита «Молния» имеет большое наклонение 63,4° и высокий эксцентриситет 0,722 с периодом 12 часов, поэтому большую часть своей орбиты спутник проводит над выбранной областью в высоких широтах. Эта орбита использовалась (ныне несуществующими) североамериканскими спутниками Sirius Satellite Radio и XM Satellite Radio , а также российскими военными спутниками связи «Молния» , в честь которых она названа. [1]

Спутники связи на MEO включают группировки O3b и O3b mPOWER для телекоммуникаций и передачи данных в морские, воздушные и отдаленные места (с высотой 8063 километра (5010 миль). [8]

На средней околоземной орбите также выведены спутники связи для покрытия Северного и Южного полюса. [9]

Telstar 1, экспериментальный спутник связи, запущенный в 1962 году, находился на орбите средней околоземной орбиты. [10]

В мае 2022 года казахстанский оператор мобильной связи Kcell , а также владелец и оператор спутниковой связи SES использовали спутниковую группировку SES O3b MEO , чтобы продемонстрировать, что спутники MEO можно использовать для обеспечения высокоскоростного мобильного Интернета в отдаленных регионах Казахстана для надежных видеозвонков и конференций. и потоковая передача, и просмотр веб-страниц с задержкой (задержкой) в пять раз меньшей, чем на существующей платформе на базе спутников на геостационарной орбите . [11] [12]

В сентябре 2023 года спутниковый оператор SES анонсировал первую услугу спутникового Интернета, использующую спутниковые группировки как на средней орбите, так и на низкой околоземной орбите (LEO) . Сервис SES Cruise mPOWERED + Starlink будет использовать спутники SES O3b mPOWER MEO и систему Starlink LEO от SpaceX для предоставления пассажирам круизных лайнеров доступа в Интернет, социальных сетей и видеозвонков со скоростью до 3 Гбит/с на судно в любой точке мира. Впоследствии, в феврале 2024 года, SES объявила, что Virgin Voyages станет первой круизной линией, которая развернет эту услугу. [13] [14] [15]

Смотрите также

Заметки с пояснениями

  1. ^ Орбитальные периоды и скорости рассчитываются по соотношениям 4π 2 R 3  =  T 2 GM и V 2 R  =  GM , где R — радиус орбиты в метрах; Т — орбитальный период в секундах; V – орбитальная скорость, м/с; G — гравитационная постоянная, примерно6,673 × 10-11  Нм 2 / кг 2 ; M — масса Земли, примерно 5,98 × 10 24  кг (1,318 × 10 25  фунтов).
  2. ^ Примерно в 8,6 раз (по радиусу и длине), когда Луна находится ближе всего (т.е.363 104 км/42 164 км) , до 9,6 раз, когда Луна находится дальше всего (т.е.405 696 км/42 164 км) .

Рекомендации

  1. ^ abcd Каталог орбит спутников Земли. Земная обсерватория НАСА. 4 сентября 2009 г. По состоянию на 2 мая 2021 г.
  2. ^ abc «Определения геоцентрических орбит из Центра космических полетов Годдарда». Руководство по поддержке пользователей: платформы . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. Архивировано из оригинала 27 мая 2010 года . Проверено 8 июля 2012 года .
  3. ^ Бери, Гжегож; Сосьница, Кшиштоф; Зайдел, Радослав; Стругарек, Дариуш (февраль 2020 г.). «К орбитам Галилея диаметром 1 см: проблемы моделирования возмущающих сил». Журнал геодезии . 94 (2): 16. Бибкод : 2020JGeod..94...16B. дои : 10.1007/s00190-020-01342-2 .
  4. ^ "Популярные орбиты 101" . Аэрокосмическая безопасность. 26 октября 2020 г. По состоянию на 2 мая 2021 г.
  5. ^ «Глобальная навигационная система ГЛОНАСС: развитие и использование в 21 веке». 34-е ежегодное совещание по точному времени и временным интервалам (PTTI). 2002. Архивировано из оригинала 29 июня 2011 года . Проверено 28 февраля 2019 г.
  6. ^ Спутники Галилео.
  7. ^ Сигнал навигационной спутниковой системы BeiDou в космосе. Китайское бюро спутниковой навигации. Декабрь 2013 г. Доступ 2 мая 2021 г.
  8. ^ Спутники O3b.
  9. ^ Основы спутников: преимущества решения. Архивировано 19 ноября 2013 г. на archive.today .
  10. ^ «Средняя околоземная орбита». Интернет в небе . Архивировано из оригинала 9 июня 2017 г. Проверено 4 января 2007 г.
  11. ^ Kcell, демонстрация SES O3b, Обновление связи с удаленными мобильными услугами через спутник. 26 мая 2022 г. По состоянию на 30 мая 2022 г.
  12. ^ «Kcell и SES успешно продемонстрировали подключение сотовой сети в Казахстане» (Пресс-релиз). СЭС. 25 мая 2022 г. Проверено 30 мая 2022 г.
  13. ^ SES объединяется со Starlink для пакетного подключения для круизного сегмента через спутник. 13 сентября 2023 г. По состоянию на 27 февраля 2024 г.
  14. ^ «SES представляет первую интегрированную службу MEO-LEO в круизной индустрии со Starlink» (пресс-релиз). СЭС. 13 сентября 2023 г. Проверено 27 февраля 2024 г.
  15. ^ Virgin Voyages представляет новый улучшенный интернет-пакет с новостями круизной индустрии SES. 26 февраля 2024 г. По состоянию на 27 февраля 2024 г.